第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1-第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1了解計(jì)算機(jī)目標(biāo)：1、識(shí)記計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展階段與趨勢(shì)。2、識(shí)記計(jì)算機(jī)的分類(lèi)與特點(diǎn)。3、識(shí)記并理解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。重點(diǎn)：識(shí)記計(jì)算機(jī)的發(fā)展與分類(lèi)、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用難點(diǎn)：識(shí)別并區(qū)分計(jì)算機(jī)發(fā)展階段；根據(jù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用與發(fā)展的案例，總結(jié)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)。內(nèi)容：一、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展趨勢(shì)（★識(shí)記）1、計(jì)算機(jī)的概念計(jì)算機(jī)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種能按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子裝置。它主要由一些電子器件組成，再配以適當(dāng)?shù)某绦蚝蛿?shù)據(jù)。程序及數(shù)據(jù)輸入后可以自動(dòng)執(zhí)行，用以解決某些實(shí)際問(wèn)題。計(jì)算機(jī)中的各個(gè)物理實(shí)體稱(chēng)為計(jì)算機(jī)硬件；程序和數(shù)據(jù)則稱(chēng)為計(jì)算機(jī)軟件。相關(guān)知識(shí)：信息；數(shù)據(jù)與信息；信息技術(shù)。2、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生1946年在美國(guó)陸軍部的主持下，美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)的莫克利和?？颂夭┦垦兄瞥鍪澜缟系谝慌_(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC（埃尼阿克），重30噸、占地170平方米、使用了18000多個(gè)電子管、5000多個(gè)繼電器、電容器、耗電140KW/h。1946年馮·諾依曼博士發(fā)表文章“電子計(jì)算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探”，提出了被后人稱(chēng)為的“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)體系”。其主要觀點(diǎn)有三個(gè)方面：（1）計(jì)算機(jī)內(nèi)程序和數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制表示。（2）計(jì)算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。（3）計(jì)算機(jī)采取存儲(chǔ)程序和程序控制的原理，程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，并按地址訪問(wèn)。3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段（1）第一代計(jì)算機(jī)（1946年～1958年）采用電子管作為基本元件，主存儲(chǔ)器為磁鼓，其特點(diǎn)是主存儲(chǔ)器容量小、速度慢、機(jī)器體積大、重量大、功耗大、成本高。主要應(yīng)用于軍事與科研。（2）第二代計(jì)算機(jī)（1959年～1964年）采用晶體管作為基本元件，主存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器，其特點(diǎn)是主存儲(chǔ)器容量加大、運(yùn)算速度加快、減小了體積、重量、功耗及成本，提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。（3）第三代計(jì)算機(jī)（1965年～1971年）基本電子元件是中、小規(guī)模集成電路，其特點(diǎn)是功能進(jìn)一步增強(qiáng)，體積功耗進(jìn)一步降低。（4）第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）基本電子元件是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，主存采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，容量大大增加，外存主要有磁盤(pán)、光盤(pán)，運(yùn)算速度可達(dá)幾億次/秒，計(jì)算機(jī)開(kāi)始向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化、多元化的方向前進(jìn)?，F(xiàn)在使用的計(jì)算機(jī)都是第四代的計(jì)算機(jī)。4、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)（1）智能化（2）網(wǎng)絡(luò)化（3）巨型化（4）微型化（5）多功能化注意巨型化主要指發(fā)展高速，大存儲(chǔ)容量和強(qiáng)功能的巨型計(jì)算機(jī)；微型化主要指計(jì)算機(jī)集成度越來(lái)越高，現(xiàn)在一些家電，儀表，導(dǎo)彈頭等里面都集成有計(jì)算機(jī)模塊。二、計(jì)算機(jī)的分類(lèi)（★識(shí)記）2、按照用途劃分：分為通用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。3、按照性能劃分：分為巨型機(jī)、小巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)（又叫微型機(jī)或微機(jī)，英文縮寫(xiě)為PC）。三、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（★識(shí)記）1．運(yùn)算速度快2．計(jì)算精度高3．記憶能力強(qiáng)（存儲(chǔ)容量越大能記住的信息越多）４．具有邏輯判斷能力５．高度自動(dòng)化能力四、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域（★識(shí)記與理解）1．科學(xué)（數(shù)值）計(jì)算：是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計(jì)算。在現(xiàn)代科學(xué)和工程技術(shù)中，經(jīng)常會(huì)遇到大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題，這些問(wèn)題用一般的計(jì)算工具來(lái)解決非常困難，而用計(jì)算機(jī)來(lái)處理卻非常容易。2．信息（數(shù)據(jù)）處理：主要指對(duì)各種數(shù)據(jù)和信息（如數(shù)字、符號(hào)、文字、聲音、圖像和視頻等）進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、組織、加工、提取和傳輸?shù)炔僮?。它是?jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。3．過(guò)程（實(shí)時(shí)）控制：通過(guò)事先編制的固定程序?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)控制。廣泛應(yīng)用于控制各種生產(chǎn)和工藝加工過(guò)程。4．人工智能：英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別等。５．計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)：包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）*６．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)*７．多媒體技術(shù)：一種以交互方式將文本、圖形、圖像、音頻、視頻等多種媒體信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)綜合處理后，將這些媒體信息表現(xiàn)出來(lái)的技術(shù)和方法。本知識(shí)點(diǎn)除了識(shí)記之外，還應(yīng)理解和判斷計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)例屬于哪個(gè)領(lǐng)域。一個(gè)實(shí)例一般不會(huì)只有某一單方面應(yīng)用。要注意題目的側(cè)重點(diǎn)五、小結(jié)本節(jié)大多是識(shí)記性的，重點(diǎn)是馮·諾依曼結(jié)構(gòu)體系、計(jì)算機(jī)產(chǎn)生與發(fā)展階段（４個(gè)）、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（５個(gè)）和應(yīng)用領(lǐng)域（５個(gè)）。1.２認(rèn)識(shí)微型計(jì)算機(jī)目標(biāo)：1、認(rèn)識(shí)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要外圍設(shè)備。2、主板上的主要部件對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響。3、知道內(nèi)存儲(chǔ)器的種類(lèi)及其特點(diǎn)。4、認(rèn)識(shí)常用外存儲(chǔ)器的種類(lèi)及功能。５、認(rèn)識(shí)常用外存儲(chǔ)器的種類(lèi)及功能。重點(diǎn)：了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、掌握計(jì)算機(jī)的常用存儲(chǔ)設(shè)備和外部設(shè)備的作用難點(diǎn)：掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成及其功能內(nèi)容：一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成（★識(shí)記）一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，如下圖所示：輸入設(shè)備：鍵盤(pán)輸入設(shè)備：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀外存儲(chǔ)器：硬盤(pán)、光盤(pán)、運(yùn)算器控制器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)（HardWare）軟件系統(tǒng)（SoftWare）主機(jī)系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、編譯、解釋程序應(yīng)用軟件：辦公軟件、財(cái)務(wù)軟件、圖形制作軟件CPU外設(shè)內(nèi)存儲(chǔ)器RAMROMSRAMDRAM硬件系統(tǒng)提供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。軟件是指支持計(jì)算機(jī)運(yùn)行或解決某些特定問(wèn)題而需要的程序、數(shù)據(jù)以及相關(guān)的文檔，可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。軟件：用來(lái)完成指定的任務(wù)并由CPU執(zhí)行的電子指令集合；軟件的結(jié)構(gòu)是：軟件＝程序+數(shù)據(jù)+文檔，即軟件包括了用以提供指令的程序和提供必要數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。這些程序和數(shù)據(jù)文件協(xié)同工作，共同完成指定的任務(wù)，分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。系統(tǒng)軟件主要用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各種資源的軟件，包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編譯和解釋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是系統(tǒng)軟件的一種，是為程序開(kāi)發(fā)人員提供的一種開(kāi)發(fā)軟件工具，并且可用于編寫(xiě)指令，又稱(chēng)為源代碼。分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言的格式和代碼所代表的含義都是硬性規(guī)定的，故稱(chēng)之為面向機(jī)器的語(yǔ)言，是唯一能夠被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言，執(zhí)行效率最高。其他語(yǔ)言須轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言才能讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行。其中匯編語(yǔ)言用符號(hào)代替機(jī)器語(yǔ)言的二進(jìn)制碼，亦稱(chēng)為符號(hào)語(yǔ)言，通過(guò)匯編的方式轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)更類(lèi)似普通英文，且遠(yuǎn)離對(duì)硬件的直接操作，通過(guò)編譯或解釋方式轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言，如Pascal、C、C++、Basic、Java、Fortran、JSP語(yǔ)言等。計(jì)算機(jī)執(zhí)行用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序的過(guò)程如下圖：編輯后編輯后源程序編譯解釋目標(biāo)程序經(jīng)過(guò)連接匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言可執(zhí)行程序應(yīng)用軟件是指向計(jì)算機(jī)提供相應(yīng)指令并實(shí)現(xiàn)各種用途的軟件，是為解決各種實(shí)際問(wèn)題而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的程序。如文字處理軟件、繪圖軟件、影音播放軟件、以及用戶針對(duì)各種應(yīng)用而自行開(kāi)發(fā)的軟件等。*了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)與版板保護(hù)：1、允許購(gòu)買(mǎi)者為了安裝軟件從光盤(pán)復(fù)制到計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)上。2、允許購(gòu)買(mǎi)者為防止軟件被刪除或損壞而制作的用于備份的副本。3、允許購(gòu)買(mǎi)者出于教學(xué)目的而復(fù)制或分發(fā)軟件的部分內(nèi)容。常見(jiàn)軟件有自由軟件，共享軟件，版權(quán)軟件自由軟件：它是可供任何人使用和發(fā)布的免費(fèi)軟件。共享軟件：它是每一個(gè)人都可以在一段特定的時(shí)間內(nèi)免費(fèi)試用其基本功能的軟件。試用期過(guò)后，如果需要繼續(xù)使用該產(chǎn)品，使用都應(yīng)購(gòu)買(mǎi)或注冊(cè)。中央處理器版權(quán)軟件：用戶支付一定費(fèi)用獲得使用軟件的授權(quán)許可。大多數(shù)軟件授權(quán)協(xié)議允許用戶創(chuàng)建一個(gè)備用的程序文檔副本，但是其他多余的復(fù)制是不允許的。中央處理器二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)及其功能（★★識(shí)記并理解）1、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成，它們通過(guò)系統(tǒng)總線（計(jì)算機(jī)中傳輸信息的公共通路）連接在一起。系統(tǒng)總線包括控制總線(CB)、數(shù)據(jù)總線(DB)和地址總線(AB),系統(tǒng)總線都是集成在主機(jī)箱的主板上。計(jì)算機(jī)的各硬件通過(guò)主板提供的各種插槽和接口相連。運(yùn)算器和控制器合稱(chēng)中央處理器或微處理器（CPU），CPU是計(jì)算機(jī)的靈魂。其性能主要取決于時(shí)鐘頻率（即單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算次數(shù)，單位為HZ）和字長(zhǎng)（即計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)，一次存取、運(yùn)算、傳遞的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，單位為Word）及緩存等。其中時(shí)鐘頻率決定了運(yùn)算速度，字長(zhǎng)決定了運(yùn)算精度。存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)的記憶部件，用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。包括內(nèi)存儲(chǔ)器（也叫內(nèi)存或主存）和外存儲(chǔ)器（也叫外存或輔助存儲(chǔ)器）。運(yùn)算器、控制器和內(nèi)存儲(chǔ)器又合稱(chēng)主機(jī)。2、運(yùn)算器：運(yùn)算器又稱(chēng)算術(shù)邏輯單元（ALU），主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。3、控制器：控制器是計(jì)算機(jī)的控制中心，對(duì)輸入的指令進(jìn)行分析，并控制計(jì)算機(jī)各個(gè)組成部件一起完成任務(wù)。4、存儲(chǔ)器（1）內(nèi)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器（內(nèi)存條）內(nèi)存儲(chǔ)器用來(lái)存放正在執(zhí)行的程序和處理中的數(shù)據(jù)，分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）兩種。①隨機(jī)存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱(chēng)RAM（RandomAccessMemory），它可以讀取數(shù)據(jù)也可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)，通電時(shí)其中的內(nèi)容可以保存，斷電后存儲(chǔ)的內(nèi)容立即丟失。RAM又分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器②只讀存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱(chēng)ROM(ReadOnlyMemory)，它只能讀出其中的內(nèi)容，而不能由用戶寫(xiě)入新的內(nèi)容。ROM中原有的內(nèi)容是由廠家在生產(chǎn)時(shí)用特殊方法寫(xiě)入的，例如主板上的BIOSROM。高速緩沖存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱(chēng)Cache，Cache是集成在CPU中的高速緩存，由于CPU工作的速度比RAM讀寫(xiě)速度快，CPU讀寫(xiě)RAM時(shí)需要花費(fèi)時(shí)間等待RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，造成工作效率降低。為了提高CPU讀寫(xiě)程序和數(shù)據(jù)的速度，在RAM和CPU之間增加了高速緩存部件。Cache的特點(diǎn)是：讀寫(xiě)速度快、存儲(chǔ)容量小、價(jià)格高、斷電后內(nèi)容丟失。（2）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器又稱(chēng)為輔助存儲(chǔ)器，主要用于存儲(chǔ)大量的、長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)信息。外存儲(chǔ)器常見(jiàn)的有硬盤(pán)存儲(chǔ)器、軟盤(pán)存儲(chǔ)器、光盤(pán)存儲(chǔ)器（CD-ROM）、閃盤(pán)存儲(chǔ)器（也叫優(yōu)盤(pán)、U盤(pán)）等。①軟盤(pán)：是用柔軟的聚酯材料制成圓形盤(pán)片，在表面涂有磁性材料并被封裝在護(hù)套內(nèi)。常用的是3.5英寸的軟盤(pán)，其容量是1.44MB。軟盤(pán)在經(jīng)過(guò)格式化之后才能使用。軟盤(pán)寫(xiě)保護(hù)：當(dāng)寫(xiě)保護(hù)口的滑塊移動(dòng)遮住寫(xiě)保護(hù)口時(shí)，軟盤(pán)處于非寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)既可以讀也可以寫(xiě);反之，當(dāng)露出寫(xiě)保護(hù)口時(shí)，軟盤(pán)處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)，只能讀不能寫(xiě)。②硬盤(pán)：是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成的。一個(gè)硬盤(pán)由幾個(gè)盤(pán)片組成，所有盤(pán)片上相同半徑的磁道組合在一起。硬盤(pán)在使用時(shí)都會(huì)被劃分成若干個(gè)分區(qū)，所以在Windows操作系統(tǒng)中，可以看到“本地磁盤(pán)C:”“本地磁盤(pán)D:”等圖標(biāo)，其實(shí)都是一塊硬盤(pán)中的多個(gè)分區(qū)。盤(pán)的性能主要取決于轉(zhuǎn)速（臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)轉(zhuǎn)速一般為7200轉(zhuǎn)/分）和容量（現(xiàn)在主流硬盤(pán)容量在320GB以上）。硬盤(pán)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軟盤(pán)，工作時(shí)要特別注意防震。③光盤(pán)：是通過(guò)較強(qiáng)的激光束照射盤(pán)片的表面介質(zhì)來(lái)讀取信息的光盤(pán)中的信息是制造廠家用沖壓設(shè)備寫(xiě)入的，只要不磨損，能永久保存。用戶可以反復(fù)讀取，但不能寫(xiě)入或修改。各種存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)速度也是不相同的，總的來(lái)說(shuō)內(nèi)存快于外存，其順序是Cache＞RAM＞硬盤(pán)＞閃盤(pán)＞光盤(pán)＞軟盤(pán)。5、輸入（InPut）設(shè)備輸入設(shè)備是計(jì)算機(jī)獲得信息的設(shè)備。其功能是將數(shù)據(jù)、程序及其他信息，從人們熟悉的形式轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的二進(jìn)制形式，輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀等，其中鍵盤(pán)是最基本的輸入設(shè)備。掃描儀6、輸出（OutPut）設(shè)備輸出設(shè)備是向用戶傳遞計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的設(shè)備。其功能是將計(jì)算機(jī)內(nèi)部二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成人們所需要的或其他設(shè)備能接受和識(shí)別的信息形式。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等，其中顯示器是最基本的輸出設(shè)備。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合稱(chēng)輸入輸出設(shè)備，英文縮寫(xiě)為I/O設(shè)備。（1）顯示器顯示器從所使用的顯示部件來(lái)分，主要有CRT顯示器和LCD顯示器及等離子顯示器;從色彩上分，有單色顯示器和彩色顯示器;從屏幕尺寸上分，有15英寸、17英寸、19英寸和20英寸、22英寸等等。顯示器必須和相應(yīng)的適配器（即顯示適配器，俗稱(chēng)顯卡）相配合才能構(gòu)成完整的顯示系統(tǒng)。目前常見(jiàn)的顯卡是VGA卡和SVGA卡。衡量顯示器性能的重要指標(biāo)是分辨率（單位為像素）和點(diǎn)距。（2）打印機(jī)打印機(jī)從工作原理上來(lái)看，主要有針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。打印速度最快、質(zhì)量最好的是激光打印機(jī)。打印機(jī)一般通過(guò)并行通信接口（LPT）或USB接口與計(jì)算機(jī)相連，而且要安裝好相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序才能正常使用。噴墨打印機(jī)輸入設(shè)備運(yùn)算器輸入設(shè)備運(yùn)算器控制器內(nèi)存儲(chǔ)器輸出設(shè)備程序和數(shù)據(jù)運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)信號(hào)控制信號(hào)從上面工作流程圖可以看出：當(dāng)計(jì)算機(jī)接受指令后，同控制器指揮，將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到內(nèi)存儲(chǔ)器存放，再由控制器將需要參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)算器，由運(yùn)算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果由輸出設(shè)備輸出。四、常用等式關(guān)系及英文縮寫(xiě)1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)＝硬件系統(tǒng)＋軟件系統(tǒng)2、軟件系統(tǒng)＝系統(tǒng)軟件＋應(yīng)用軟件3、硬件系統(tǒng)＝控制器＋運(yùn)算器＋存儲(chǔ)器＋輸入設(shè)備＋輸出設(shè)備4、存儲(chǔ)器＝內(nèi)存（主存）＋外存（輔助存儲(chǔ)器）5、內(nèi)存＝RAM＋ROM6、中央處理器＝控制器＋運(yùn)算器7、主機(jī)＝中央處理器＋內(nèi)存8、I/O設(shè)備＝輸入設(shè)備＋輸出設(shè)備9、外設(shè)＝外存＋I(xiàn)/O設(shè)備CPU：中央處理器（微處理器）ALU：算術(shù)邏輯單元ROM：只讀存儲(chǔ)器RAM：隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器Cache：高速緩沖存儲(chǔ)器DOS：磁盤(pán)操作系統(tǒng)UNIX、Linux、Netware：其它操作系統(tǒng)Memory：存儲(chǔ)器InputDevice：輸入設(shè)備OutputDevice：輸出設(shè)備DBMS：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Windows：視窗操作系統(tǒng)CRT：陰極射線管顯示器LCD：液晶顯示器BUS：總線（DB數(shù)據(jù)總線、AB地址總線、CB控制總線）四、小結(jié)本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)內(nèi)容非常多，主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)中。1.3數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換目標(biāo)：1、理解數(shù)制和進(jìn)制的概念2、掌握各種進(jìn)制的特點(diǎn)3、掌握進(jìn)制之間相互轉(zhuǎn)換的方法重難點(diǎn)：掌握進(jìn)制之間相互轉(zhuǎn)換的方法內(nèi)容：一、數(shù)制的概念（★★理解）1、數(shù)制的概念用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)目的方法叫做數(shù)制。2、進(jìn)位計(jì)數(shù)制的概念進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡(jiǎn)稱(chēng)進(jìn)制，是按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)算的數(shù)制。它包含數(shù)位、基數(shù)和位權(quán)三個(gè)要素。（1）數(shù)位：是數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置。（2）基數(shù)：指在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上能夠使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)。對(duì)于N進(jìn)制，基數(shù)就為N，也便有N個(gè)數(shù)字符號(hào)。如十進(jìn)制的基數(shù)是10（0－9），二進(jìn)制的基數(shù)是2（0和1），八進(jìn)制的基數(shù)是8（0－7），十六進(jìn)制是16（0－9，A－F）。（3）位權(quán)：在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小等于這個(gè)數(shù)位的數(shù)碼乘以一個(gè)固定的值，這個(gè)值就是該數(shù)位上的位權(quán)。位權(quán)的規(guī)定：從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始向左的位權(quán)分別是該進(jìn)制基數(shù)的0次冪、1次冪、2次冪……從小數(shù)點(diǎn)向右的位權(quán)分別是該進(jìn)制基數(shù)的－1次冪、－2次冪……可見(jiàn)，位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：位權(quán)的值恰是基數(shù)的整數(shù)次冪。二、進(jìn)制的特點(diǎn)（★★掌握）1、二進(jìn)制計(jì)算機(jī)中表示數(shù)據(jù)所采用的進(jìn)制。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)的主要原因是計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)是以電子器件的物理狀態(tài)（電路通或斷、高電平或低電平）來(lái)表示的，采用二進(jìn)制便于物理元件的實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制的主要特點(diǎn)是逢二進(jìn)一，進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)和十進(jìn)制的規(guī)則一樣。二進(jìn)制用字母B表示，如：110010110B2、八進(jìn)制和十六進(jìn)制由于二進(jìn)制不易記憶和書(shū)寫(xiě)，人們又常用八進(jìn)制和十六進(jìn)制作為二進(jìn)制的縮寫(xiě)，主要用來(lái)描述存儲(chǔ)單元的地址，它們可以相互轉(zhuǎn)換。八進(jìn)制逢八進(jìn)一，用字母O表示，如：247O。十六進(jìn)制逢十六進(jìn)一，其數(shù)碼是0－9、A、B、C、D、E、F，因?yàn)閿?shù)制中每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼只能是一個(gè)，所以9以上的數(shù)碼采用了六個(gè)大寫(xiě)英文字母表示，十六進(jìn)制用字母H表示，如：976DEH。三、進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換（★★掌握）1、二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制：每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼乘以該位的位權(quán)再相加。例：（110011.001）2＝（）101×25＋1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋0×2－2＋1×2－3＝51.125由上可見(jiàn)，二進(jìn)制中整數(shù)位的位權(quán)從右往左的規(guī)律依次是1、2、4、8、16、32……小數(shù)位的位權(quán)從左往右的規(guī)律依次是0.5、0.25、0.125、0.0625……而且二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成的十進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分若為奇數(shù)，那么該二進(jìn)制數(shù)的最小整數(shù)位數(shù)碼一定為1，若為偶數(shù)，則為0。（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)方法為：將此數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換，然后再連接起來(lái)即可。整數(shù)部分用除二取余法，小數(shù)部分用乘二取整法。例如將53.6875D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。①

先除2取余將整數(shù)部分53D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)：253…………余數(shù)為1低位226…………余數(shù)為0213…………余數(shù)為126…………余數(shù)為023…………余數(shù)為121…………余數(shù)為1高位0即整數(shù)部分轉(zhuǎn)換為(53)D=(110101)B②

再乘2取整將小數(shù)部分0.6875D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式：0.6875取走整數(shù)部分×21.3750……整數(shù)部分為1高位0.3750×20.7500……整數(shù)部分為00.7500×21.5000……整數(shù)部分為10.5000×21.0000……整數(shù)部分為1低位注意：取走整數(shù)部分，就是要把整數(shù)部分從原來(lái)的數(shù)中減掉，只保留小數(shù)部分。即將十進(jìn)制小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為(0.6875)D=(0.1011)B（3）萬(wàn)能公式法（適應(yīng)于快速解答選擇題）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，對(duì)于整數(shù)部分，把位權(quán)從小到大反向?qū)懺趯?duì)應(yīng)數(shù)字上方，直到不大于該數(shù)為止，其和能得到該數(shù)的留下，其余的劃掉，留下的取1，劃掉的取0，這樣得到對(duì)應(yīng)整數(shù)的二進(jìn)制表示;對(duì)于小數(shù)部分，把位權(quán)從大到小正向?qū)懺趯?duì)應(yīng)數(shù)字上方，直到小于等于該數(shù)為止，其和能得到該數(shù)的留下，其余的劃掉，留下的取1，劃掉的取0，這樣得到對(duì)應(yīng)小數(shù)的二進(jìn)制表示。此法對(duì)于二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制一樣有效。例如：（23.125）10＝（）2101110011684210.50.250.12523.125即：（23.125）10＝（10111.001）22、二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換（1）3個(gè)二進(jìn)制位正好對(duì)應(yīng)1個(gè)八進(jìn)制位，4個(gè)二進(jìn)制正好對(duì)應(yīng)1個(gè)十六進(jìn)制，因此：把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，以小數(shù)點(diǎn)為中心向左右兩邊分組，每隔三位分一組，兩頭不足三位補(bǔ)0。然后對(duì)應(yīng)分組轉(zhuǎn)換即可，二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十六進(jìn)制時(shí)每隔四位分一組，其余和上述類(lèi)似。例如：將二進(jìn)制數(shù)110010101.001110B轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)：110010101.?001110B=625.16O↓↓↓?↓↓八進(jìn)制數(shù)：62516將二進(jìn)制數(shù)010111101011.01110110B轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)：010111101011.?01110110B=5EB.76H↓?↓↓?↓↓十六進(jìn)制數(shù)：5EB76（2）將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)只需一位轉(zhuǎn)換三位，十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)只需一位轉(zhuǎn)換四位即可。注意：要用3位或4位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示當(dāng)前的八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)，中間的0不可省略。（3）421碼和8421碼法二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制用421碼法，二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制用8421碼法。原理是八進(jìn)制中最大數(shù)碼為7，421相加等于7;十六進(jìn)制中最大數(shù)碼為F（十進(jìn)制的15），8421相加等于15。例如：（1101011.0111）2＝（）8421421421421421解：（1101011.0111）2＝（001101011.011100）2＝（153.34）8又例如：（1110101.110101）2＝（）168421842184218421解：（1110101.110101）2＝（01110101.11010100）2＝（75.D4）163、八進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換八進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換需要用二進(jìn)制搭橋進(jìn)行，即先將八（十六）進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再轉(zhuǎn)換成十六（八）進(jìn)制。1.4字符編碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位目標(biāo)：1、識(shí)記常用西文字符編碼ASCII碼2、掌握漢字編碼及其相互關(guān)系3、掌握數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位和換算關(guān)系重點(diǎn)：了解ASCII碼、掌握數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位和換算關(guān)系難點(diǎn)：掌握漢字編碼及其相互關(guān)系內(nèi)容：一、西文字符編碼（★識(shí)記）1、ASCII碼西文字符編碼最常用的是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchanger）字符編碼，即美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。ASCII碼采用7位二進(jìn)制編碼，它可以表示27＝128個(gè)字符。而實(shí)際上，在計(jì)算機(jī)內(nèi)，一個(gè)ASCII碼占1字節(jié)，即要用8個(gè)二進(jìn)制位來(lái)存放，最高位為0，是校驗(yàn)碼，后7位是編碼值。在ASCII碼中，字符編碼存在一定規(guī)則，碼值從小到大的排列規(guī)律是：控制字符<數(shù)字<大寫(xiě)英文字母<小寫(xiě)英文字母，且數(shù)字和字母又是按0－9和A-Z的順序排列的。控制字符是出現(xiàn)于特定的信息文本中，表示某一控制功能的字符，它并不在屏幕上輸出顯示，共34個(gè)，都是用兩個(gè)或三個(gè)大寫(xiě)英文字母表示的。如空格（NUL）、回車(chē)（CR）、退格（BS）、換行（LF）、刪除（DEL）等。典型考題：（1）給出四種不同的ASCII碼，要求找出碼值最大或最小的選項(xiàng)。如：下列四個(gè)ASCII碼中，碼值最大的一項(xiàng)是（）A、q B、6 C、R D、s（2）給出某種類(lèi)型的ASCII碼的碼值大小，要求求出同類(lèi)型的某ASCII碼的碼值。如：已知大寫(xiě)英文字母A的十進(jìn)制碼值為65，那么大寫(xiě)英文字母J的十六進(jìn)制碼值是（）A、74 B、4A C、410 D、49注：計(jì)算不同類(lèi)字母的碼值時(shí)，大寫(xiě)英文字母與小寫(xiě)英文字母間間隔了6個(gè)其他符號(hào)，也就是說(shuō)，a的碼值要在Z的碼值基礎(chǔ)上加上7。2、EBCDIC碼EBCDIC碼是擴(kuò)充的二十進(jìn)制交換碼，采用8位二進(jìn)制編碼，能表示256個(gè)字符。目前世界上只有美國(guó)的IBM和日本的富士通等少數(shù)公司的計(jì)算機(jī)采用該編碼。二、漢字編碼（★★理解）英文是拼音文字，采用128個(gè)字符進(jìn)行組合就可以滿足處理的需要，編碼很容易實(shí)現(xiàn)。而且可以在計(jì)算機(jī)的輸入、處理和輸出時(shí)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編碼。漢字是象形文字，編碼就比較困難，而且很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編碼，因此就要進(jìn)行一系列的漢字編碼及轉(zhuǎn)換。在漢字信息處理系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)漢字的編碼和轉(zhuǎn)換，需要涉及到輸入碼、交換碼、內(nèi)部碼和字形碼四種編碼。1、輸入碼（外碼）往計(jì)算機(jī)中輸入漢字必須利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)西文鍵盤(pán)，輸入碼就是用來(lái)將漢字輸入到計(jì)算機(jī)中的一組鍵盤(pán)符號(hào)編號(hào)，是面向用戶的編碼，也叫外碼。目前已有的輸入編碼方案眾多，但可歸納為四大類(lèi)：數(shù)字碼（如區(qū)位碼）、音碼（如智能ABC）、形碼（如五筆字形碼）和音形碼（如自然碼和鄭碼）。其中應(yīng)用廣泛的是音碼和形碼。2、交換碼（國(guó)標(biāo)碼）交換碼是用于將外碼和內(nèi)碼進(jìn)行交換的一種編碼，采用十六進(jìn)制表示。我國(guó)頒布的《信息交換用漢字編碼字符集?基本集》（GB2312-80）是交換碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，故交換碼也叫國(guó)標(biāo)碼。國(guó)標(biāo)碼字符集中收集了常用漢字和圖形符號(hào)7445個(gè)，其中圖形符號(hào)682個(gè)，漢字6763個(gè)，又分為常用漢字3755個(gè)，次常用漢字3008個(gè)。區(qū)位碼是國(guó)標(biāo)碼的十進(jìn)制表現(xiàn)形式。3、內(nèi)部碼（內(nèi)碼）內(nèi)碼是漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的基本表示形式，計(jì)算機(jī)也只能識(shí)別、存儲(chǔ)、處理和傳輸用內(nèi)碼表示的漢字。漢字機(jī)內(nèi)碼有區(qū)號(hào)和位號(hào)組成，各占一個(gè)字節(jié)，所以一個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)。為了不與ASCII碼發(fā)生沖突，把國(guó)標(biāo)碼的每一個(gè)字節(jié)的首位上加1，以區(qū)分最高位為0的ASCII碼。4、字形碼（字模）字形碼是表示漢字字形信息的編碼，每個(gè)漢字都有相應(yīng)的字形碼，計(jì)算機(jī)通過(guò)字形碼來(lái)輸出漢字。由于漢字是方塊字，字形碼常見(jiàn)的表示方式是點(diǎn)陣式。所謂點(diǎn)陣就是將字符看成一個(gè)矩形框內(nèi)一些橫豎排列的點(diǎn)的集合，有筆畫(huà)的位置用黑點(diǎn)表示，沒(méi)筆畫(huà)的位置用白點(diǎn)表示。在計(jì)算機(jī)中用一組二進(jìn)制數(shù)表示點(diǎn)陣，用0表示白點(diǎn)，用1表示黑點(diǎn)。點(diǎn)陣有16×16點(diǎn)陣、24×24點(diǎn)陣、32×32點(diǎn)陣、48×48點(diǎn)陣、64×64點(diǎn)陣、128×128點(diǎn)陣等多種形式。點(diǎn)陣的特點(diǎn)是用點(diǎn)來(lái)表示一個(gè)漢字的字形信息，如16×16點(diǎn)陣就是用256個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)漢字，所以點(diǎn)陣的點(diǎn)數(shù)越多，輸出的漢字就越精確和美觀，當(dāng)然，這樣一個(gè)漢字所占容量也越大。漢字字形碼所占容量的計(jì)算方法：點(diǎn)陣點(diǎn)數(shù)/8。如：5個(gè)32×32點(diǎn)陣漢字的字形碼所占容量為字節(jié)。解：5×（32×32/8）＝640字節(jié)漢字字形碼由于要占用大量存儲(chǔ)空間，通常以字庫(kù)（字模的集合）的形式放在外存儲(chǔ)器中。三、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位和換算關(guān)系（★★識(shí)記與運(yùn)用）數(shù)據(jù)指一切可以被計(jì)算機(jī)識(shí)別、處理和輸出的符號(hào)，可以是數(shù)值、文字、圖像、聲音等。計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都必須以二進(jìn)制形式表示。下面介紹一下計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式。3、存儲(chǔ)單元：若干個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)